(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される感光ドラムと、
前記感光ドラムの軸線方向に沿って前記感光ドラムの表面を走査するように、前記感光ドラムの表面に対して光を射出する露光部材と、
前記感光ドラムの表面で反射された前記光の反射光の強度を検知する第１検知部材を有する検知手段と、
前記検知手段の検知に基づいて前記感光ドラムの表面状態を判断する判断部と
を備え、
前記露光部材は、筐体を備え、前記筐体の底部において前記光を通過させる開口を有し、
前記検知手段は、
前記軸線方向と直交する方向において前記第１検知部材を挟むように配置され、前記反射光の強度を検知する第２検知部材と、
前記軸線方向において前記第１検知部材を挟むように配置され、前記反射光の強度を検知する第３検知部材と
を備え、前記開口とは異なる位置において前記筐体の底部に設けられていることを特徴とする、画像形成装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記軸線方向において互いに間隔を隔てて並列配置されるように、複数、設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
さらに、前記感光ドラムが新品のときの前記反射光の強度を記憶する記憶部を備え、
前記判断部は、前記記憶部に記憶されている前記反射光の強度と、前記検知手段に検知される前記反射光の強度とを比較することにより、前記感光ドラムの表面状態を判断することを特徴とする、請求項１または２に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置として、静電潜像が形成される感光ドラムと、感光ドラムにトナーを供給する現像ローラとを備えるプリンタが知られている。
【０００３】
このようなプリンタでは、印刷を繰り返すうちに、感光ドラムの表面にトナーの成分が薄く付着（いわゆるトナーのフィルミング）したり、感光ドラムの表面が摩耗したりして、感光ドラムの表面状態が劣化する場合がある。
【０００４】
そこで、例えば、感光体ドラムの非画像領域に対向する検知センサを備え、検知センサの発光部から光ビームを照射するとともに、感光体ドラムの表面で反射した光ビームを検知センサの受光部で受光して、受光部で受光された光量情報から感光体ドラムの寿命を判定する画像形成装置が提案されている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−２６７７０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかるに、上記した特許文献１に記載の画像形成装置では、検知センサは、光ビームを照射する発光部と、感光体ドラムの表面で反射した光ビームを受光する受光部とを備えている。
【０００７】
つまり、検知センサに、発光部と受光部とを設ける必要があり、感光体ドラム周辺の構成が複雑となる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、簡易な構成で、感光ドラムの表面状態を判断することができる画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した課題を解決するため、本発明は、画像形成装置であって、表面に静電潜像が形成される感光ドラムと、前記感光ドラムの軸線方向に沿って前記感光ドラムの表面を走査するように、前記感光ドラムの表面に対して光を射出する露光部材と、前記感光ドラムの表面で反射された前記光の反射光の強度を検知する第１検知部材を有する検知手段と、前記検知手段の検知に基づいて前記感光ドラムの表面状態を判断する判断部とを備えることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、露光部材からの光によって感光ドラムの表面に静電潜像を形成する一方、感光ドラムの表面で反射された光の反射光の強度を第１検知部材で検知して、その検知に基づいて、判断部において、感光ドラムの表面状態を判断することができる。
【００１１】
つまり、感光ドラムの表面に静電潜像を形成するための光を利用して、感光ドラムの表面状態を判断することができる。
【００１２】
その結果、別途、感光ドラムに検知光を射出する部材を設けることなく、簡易な構成で、感光ドラムの表面状態を判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の画像形成装置の一実施形態としてのプリンタの断面図である。
【図２】図１に示す露光器の底面図である。
【図３】図２に示すセンサユニットによる反射光の検知を説明する説明図であって、前後方向における反射光の検知の様子を示す側面図である。
【図４】図２に示すセンサユニットによる反射光の検知を説明する説明図であって、左右方向における反射光の検知の様子を示す側面図である。
【図５】図２に示すセンサユニットによる反射光の検知を説明する説明図であって、センサユニットに検知された反射光の強度の分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
１．プリンタの全体構成
図１に示すように、プリンタ１は、本体ケーシング２内において、用紙Ｐを給紙するための給紙部３と、給紙された用紙Ｐに画像を形成するための画像形成部４とを備えている。
（１）本体ケーシング
本体ケーシング２は、給紙部３および画像形成部４を収容する側面視略矩形状のボックス形状に形成されており、その一方側壁には、後述するプロセスカートリッジ１０を着脱させるためのフロントカバー５が、本体ケーシング２に対して下端部を支点として揺動自在に設けられている。
【００１５】
なお、以下の説明において、フロントカバー５が設けられる側（図１における紙面右側）を前側とし、その反対側（図１における紙面左側）を後側とする。また、プリンタ１を前側から見たときを左右の基準とする。すなわち、図１の紙面手前側が左側であり、紙面奥側が右側である。
（２）給紙部
給紙部３は、用紙Ｐを収容する給紙トレイ６を備えている。給紙トレイ６は、本体ケーシング２内の底部に着脱自在に装着されている。
【００１６】
給紙トレイ６に収容されている用紙Ｐは、給紙ローラ７の回転により、１対のレジストローラ８間に向けて１枚ずつ給紙され、所定のタイミングで、画像形成部４（感光ドラム１４（後述）と転写ローラ１６（後述）との間）に向けて搬送される。
（３）画像形成部
画像形成部４は、露光部材の一例としてのスキャナ９と、プロセスカートリッジ１０と、定着器１１とを備えている。
（３−１）スキャナ
スキャナ９は、本体ケーシング２の上部に配置されている。スキャナ９は、画像データに基づいて、感光ドラム１４（後述）に向かって、光の一例としてのレーザービームＬを出射し（図１点線参照。）、感光ドラム１４（後述）を露光する。
（３−２）プロセスカートリッジ
（３−２−１）プロセスカートリッジの構成
プロセスカートリッジ１０は、本体ケーシング２内において、スキャナ９の下方、かつ給紙部３の上方に着脱自在に収容され、ドラムカートリッジ１２と、ドラムカートリッジ１２に着脱可能に装着される現像カートリッジ１３とを備えている。
【００１７】
ドラムカートリッジ１２は、感光ドラム１４、スコロトロン型帯電器１５および転写ローラ１６を備えている。
【００１８】
感光ドラム１４は、ドラムカートリッジ１２の後端部に配置され、左右方向に延びる略筒形状に形成されている。また、感光ドラム１４は、アルミニウムなどの金属からなる素管２５の表面に、ポリカーボネートなどの正帯電性の樹脂からなる感光層２６を有している。
【００１９】
スコロトロン型帯電器１５は、感光ドラム１４の後上側において、感光ドラム１４と間隔を隔てて対向配置されている。
【００２０】
転写ローラ１６は、感光ドラム１４の下側に対向配置され、感光ドラム１４に下側から圧接されている。
【００２１】
現像カートリッジ１３は、現像ローラ１７を備えている。
【００２２】
現像ローラ１７は、現像カートリッジ１３の後端部において、後側から露出されるように回転可能に支持されており、感光ドラム１４に対して前側から圧接されている。
【００２３】
なお、現像カートリッジ１３は、現像ローラ１７にトナーを供給する供給ローラ１８、現像ローラ１７に供給されたトナーの厚みを規制するブレード１９を備え、それらの前方の空間には、トナーが収容されている。
（３−２−３）プロセスカートリッジにおける現像動作
現像カートリッジ１３内のトナーは、供給ローラ１８に供給され、さらに、現像ローラ１７に供給され、供給ローラ１８と現像ローラ１７との間で正極性に摩擦帯電される。
【００２４】
現像ローラ１７に供給されたトナーは、現像ローラ１７の回転に伴って、ブレード１９によって厚さが規制され、一定厚さの薄層として現像ローラ１７の表面に担持される。
【００２５】
一方、感光ドラム１４の表面は、感光ドラム１４の回転に伴って、スコロトロン型帯電器１５により一様に正帯電された後、スキャナ９からのレーザービームＬの高速走査により露光される。これにより、用紙Ｐに形成すべき画像に対応した静電潜像が感光ドラム１４の表面に形成される。
【００２６】
感光ドラム１４がさらに回転すると、現像ローラ１７の表面に担持され、かつ、正帯電されているトナーが、感光ドラム１４の表面に形成されている静電潜像に供給される。これにより、感光ドラム１４の静電潜像は可視像化され、感光ドラム１４の表面には、反転現像によるトナー像が担持される。
【００２７】
そして、感光ドラム１４と転写ローラ１６との間に搬送された用紙Ｐが、感光ドラム１４と転写ローラ１６との間を通過するときに、感光ドラム１４に担持されているトナー像が、用紙Ｐに転写される。
（３−３）定着器
定着器１１は、プロセスカートリッジ１０の後方に配置され、加熱ローラ２０、および加熱ローラ２０に対向する加圧ローラ２１を備えている。プロセスカートリッジ１０において、用紙Ｐに転写されたトナー像は、用紙Ｐが加熱ローラ２０と加圧ローラ２１との間を通過する間に、加熱および加圧されることによって用紙Ｐに熱定着される。
（４）排紙部
トナー像が定着した用紙Ｐは、排紙パス２２を通過して、排紙ローラ２３に向けて搬送され、排紙ローラ２３によって、スキャナ９の上方に設けられる排紙トレイ２４上に排紙される。
２．スキャナ
（１）スキャナの構成
スキャナ９は、図１および図２に示すように、略ボックス形状に形成されている。また、スキャナ９の底部には、レーザービームＬを通過させる開口３１が形成されている。
【００２８】
開口３１は、スキャナ９の後端部において、このプリンタ１で画像形成可能な最大サイズの用紙Ｐの紙幅に対応するように、左右方向に沿って延びる底面視略矩形状に形成されている。
【００２９】
なお、スキャナ９には、開口３１を閉鎖するように、レーザービームＬの通過を許容する透明なガラス板３２が設けられている。
（２）スキャナによる感光ドラムの露光
スキャナ９は、図３に示すように、感光ドラム１４の法線（図３仮想線参照）に対して所定の角度で傾斜するように、感光ドラム１４にレーザービームＬを入射させ、そのレーザービームＬを、感光ドラム１４の軸線方向一方に高速で移動させる。これにより、スキャナ９は、感光ドラム１４の軸線方向に沿って、感光ドラム１４の表面を走査する。
【００３０】
ここで、感光ドラム１４に入射されたレーザービームＬの一部は、感光ドラム１４の感光層２６の表面において、その入射方向に対して、感光ドラム１４の法線を基準に線対称となる反射方向へ反射される。
【００３１】
具体的には、スキャナ９は、感光ドラム１４の法線に対して傾斜するように、後側から感光ドラム１４にレーザービームＬを入射させ、そのレーザービームＬを高速で移動させる。
【００３２】
すると、レーザービームＬの反射光Ｒは、感光ドラム１４の法線に対して前側に傾斜するように、開口３１の前側へ反射される。
【００３３】
なお、レーザービームＬの反射光Ｒは、レーザービームＬの一部が感光層２６において散乱されることにより、略円錐状に拡がるように反射される。
【００３４】
これにより、反射光Ｒは、スキャナ９による感光ドラム１４の走査に伴って、所定の前後方向長さで左右方向に延びる略帯状に反射される。また、スキャナ９の底面には、所定の前後方向長さで左右方向に延びるように、反射光Ｒが入射される略帯状の反射光入射領域Ａが形成される。
３．センサユニット、ＣＰＵおよび記憶媒体
プリンタ１は、３つの検知手段の一例としてのセンサユニット４１と、記憶部の一例としての記憶媒体４３と、判断部の一例としてのＣＰＵ４２とを備えている。
【００３５】
各センサユニット４１は、スキャナ９の底面において開口３１の前側に設けられ、左右方向に互いに間隔を隔てて並列配置されている。
【００３６】
また、各センサユニット４１は、反射光入射領域Ａ内に配置される第１検知部材の一例としての第１センサ４４と、第１センサ４４を前後方向に挟むように配置される１対の第２検知部材の一例としての第２センサ４５と、第１センサ４４を左右方向に挟むように配置される１対の第３検知部材の一例としての第３センサ４６とを備えている。
【００３７】
第１センサ４４、第２センサ４５および第３センサ４６は、受光した反射光Ｒの強度（Ｉ１）を検知する受光センサである。第１センサ４４、第２センサ４５および第３センサ４６は、それぞれ、ＣＰＵ４２に電気的に接続されている。
【００３８】
なお、本実施形態では、センサユニット４１は、第１センサ４４に検知される反射光Ｒの強度（Ｉ１１）が、第２センサ４５および第３センサ４６に検知される反射光Ｒの強度（Ｉ１２、Ｉ１３）と比べて、最大となるように位置決めされている。
【００３９】
記憶媒体４３は、本体ケーシング２内に設けられ、ＣＰＵ４２に電気的に接続されている。記憶媒体４３には、後述するが、感光ドラム１４が新品のときの反射光Ｒの強度（Ｉ０）が記憶されている。
【００４０】
ＣＰＵ４２は、本体ケーシング２内に設けられている。ＣＰＵ４２は、後述するが、記憶媒体４３に記憶されている反射光Ｒの強度（Ｉ０）と、各センサユニット４１に検知される反射光Ｒの強度（Ｉ１）とを比較することにより、感光ドラム１４の表面状態を判断する。
４．感光ドラムの表面状態の判断
（１）各センサユニットにおける反射光の検知
感光ドラム１４の表面状態の判断は、例えば、プリンタ１の電源がオンされた後、プリンタ１を画像形成可能に準備する画像形成準備動作中に実施される。
【００４１】
画像形成準備動作が開始されると、図４に示し、上記したように、スキャナ９から感光ドラム１４の所定のポイント（本実施形態では、感光ドラム１４の左右方向両端部と左右方向中央部）に向かって、レーザービームＬが射出される。
【００４２】
すると、レーザービームＬの反射光Ｒは、上記したように、開口３１の前側へ反射され、対応するセンサユニット４１において受光される。
【００４３】
このとき、反射光Ｒは、上記したように、レーザービームＬの一部が感光層２６において散乱されることにより、略円錐状に拡がるように反射される。
【００４４】
これにより、図５に示すように、各センサ（第１センサ４４、第２センサ４５および第３センサ４６）で検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３）は、第１センサ４４および第２センサ４５によって、前後方向（スキャナ９の走査方向と直交する方向）に連続的に分布するように検知される（副走査方向スペクトルＳ１）とともに、第１センサ４４および第３センサ４６によって、左右方向（スキャナ９の走査方向）に連続的に分布するように検知される（走査方向スペクトルＳ２）。
【００４５】
なお、感光ドラム１４が新品のときに各センサ（第１センサ４４、第２センサ４５および第３センサ４６）で検知される反射光Ｒの強度（Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３）は、上記したように、予め記憶媒体４３に記憶されている。
（２）ＣＰＵによる感光ドラムの表面状態の判断
ＣＰＵ４２において、感光ドラム１４の表面状態を判断するには、各センサ（第１センサ４４、第２センサ４５および第３センサ４６）で検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３）と、記憶媒体４３に記憶されている反射光Ｒの強度（Ｉ０１、Ｉ０２、Ｉ０３）とを比較する。
【００４６】
例えば、第１センサ４４に検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１１）が、記憶媒体４３に記憶されている反射光Ｒの強度（Ｉ０１）よりも大きくなり、第２センサ４５および第３センサ４６に検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１２、Ｉ１３）が、記憶媒体４３に記憶されている反射光Ｒの強度（Ｉ０２、Ｉ０３）よりも小さくなった場合（副走査方向スペクトルＳ１および走査方向スペクトルＳ２のピーク強度が増大し、それらのスペクトル形状がシャープになった場合）には、感光層２６の厚みが減少し、素管２５の表面において反射される反射光Ｒが増加したと判断する。
【００４７】
また、例えば、第１センサ４４に検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１１）が、記憶媒体４３に記憶されている反射光Ｒの強度（Ｉ０１）よりも小さくなり、第２センサ４５および第３センサ４６に検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１２、Ｉ１３）が、記憶媒体４３に記憶されている反射光Ｒの強度（Ｉ０２、Ｉ０３）よりも大きくなった場合（副走査方向スペクトルＳ１および走査方向スペクトルＳ２のピーク強度が減少し、それらのスペクトル形状がブロードになった場合）には、感光層２６の表面にフィルミングが発生し、感光層２６の表面においてレーザービームＬが散乱されていると判断する。
【００４８】
そして、ＣＰＵ４２では、例えば、各センサで検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３）が、所定の数値範囲内にあるときには、感光ドラム１４を使用可能と判断し、各センサで検知された反射光Ｒの強度（Ｉ１１、Ｉ１２、Ｉ１３）が、所定の数値を超過したとき、または、所定の数値よりも小さくなったときには、感光ドラム１４を使用不能と判断する。
【００４９】
このように、ＣＰＵ４２において、感光ドラム１４の表面状態を判断する。
５．作用効果
（１）このプリンタ１によれば、図３および図４に示すように、スキャナ９からのレーザービームＬによって感光ドラム１４の表面に静電潜像を形成する一方、感光ドラム１４の表面で反射されたレーザービームＬの反射光Ｒの強度（Ｉ１）を第１センサ４４で検知して、その検知に基づいて、ＣＰＵ４２において、感光ドラム１４の表面状態を判断することができる。
【００５０】
つまり、感光ドラム１４の表面に静電潜像を形成するためのレーザービームＬを利用して、感光ドラム１４の表面状態を判断することができる。
【００５１】
その結果、別途、感光ドラム１４に検知光を射出する部材を設けることなく、簡易な構成で、感光ドラム１４の表面状態を判断することができる。
（２）このプリンタ１によれば、図２および図３に示すように、センサユニット４１は、第１センサ４４に対して前後方向に並列配置される１対の第２センサ４５を備えている。
【００５２】
そのため、第１センサ４４および第２センサ４５により、前後方向（レーザービームＬの走査方向と直交する方向）における反射光Ｒの強度（Ｉ１）を連続的に検知することができる。
【００５３】
その結果、前後方向における反射光Ｒの強度（Ｉ１）の分布に基づいて、感光ドラム１４の表面状態を判断することができる。
（３）このプリンタ１によれば、図２および図４に示すように、センサユニット４１は、第１センサ４４に対して左右方向に並列配置される１対の第３センサ４６を備えている。
【００５４】
そのため、第１センサ４４および第３センサ４６により、左右方向（レーザービームＬの走査方向）における反射光Ｒの強度（Ｉ１）を連続的に検知することができる。
【００５５】
その結果、左右方向における反射光Ｒの強度（Ｉ１）の分布に基づいて、感光ドラム１４の表面状態を判断することができる。
（４）このプリンタ１によれば、図２および図４に示すように、センサユニット４１は、左右方向において互いに間隔を隔てて並列配置されるように、複数（３つ）、設けられている。
【００５６】
そのため、左右方向（レーザービームＬの走査方向）における複数（３つ）の位置において、感光ドラム１４の表面状態を判断することができる。
（５）このプリンタ１によれば、図２に示すように、センサユニット４１は、スキャナ９の底面に設けられている。
【００５７】
そのため、別途、センサユニット４１を保持する部材を設けることなく、スキャナ９の底面を利用して、簡易な構成で、センサユニット４１を設けることができる。
（６）このプリンタ１によれば、ＣＰＵ４２は、予め記憶媒体４３に記憶されている、感光ドラム１４が新品のときの反射光Ｒの強度（Ｉ０）と、センサユニット４１に検知される反射光Ｒの強度（Ｉ１）とを比較することにより、感光ドラム１４の表面状態を判断する。
【００５８】
そのため、現状の感光ドラム１４の表面状態を、新品の感光ドラム１４の表面状態と比較することができ、現状の感光ドラム１４の表面状態（表面の劣化状態）を、確実に判断することができる。
【符号の説明】
【００５９】
１      プリンタ
９      スキャナ
１４    感光ドラム
４１    センサユニット
４２    ＣＰＵ
４３    記憶媒体
４４    第１センサ
４５    第２センサ
４６    第３センサ
Ｌ      レーザービーム
Ｒ      反射光
【図１】
0005741018.tif 000002
【図２】
0005741018.tif 000003
【図３】
0005741018.tif 000004
【図４】
0005741018.tif 000005
【図５】
0005741018.tif 000006